ARTÍCULO ORIGINAL

Anatomía del fondo del meato acústico interno-estudio de tomografía microacomputada

M. Kozerska, J. Skrzat

Departamento de Anatomía, Universidad Jagellónica, Collegium Medicum, Cracovia, Polonia

Dirección para correspondencia: M. Kozerska, MSc, Departamento de Anatomía, Collegium Medicum, Universidad Jagellónica, ul. Kopernika 12, 31-034 Cracovia, Polonia, correo electrónico: magdalena.kozerska @ interia.pl

El objetivo de este trabajo fue presentar imágenes de micro-tomografía computarizada (micro-TC) de alta resolución del fondo de meato acústico interno (FIAM) y caracterizar el aspecto normal de sus áreas singulares que son lugares de paso de numerosas estructuras anatómicas. Mediante el uso de micro-TC, obtenemos imágenes detalladas de renderizado de volumen que presentan la topografía del FIAM en un espacio tridimensional (3D). Descubrimos que las reconstrucciones en 3D obtenidas a partir de micro-tomografías computarizadas pueden demostrar con precisión todas las áreas del FIAM (área del nervio facial, área coclear, áreas vestibulares superior e inferior, foramen singular). La aplicación de esta técnica permite descubrir nuevas estructuras anatómicas como el foramen de la cresta transversal, que no se describe en la literatura. Por lo tanto, estimamos el tamaño de cada área del FIAM midiendo su diámetro mínimo y máximo. En el material estudiado no encontramos ninguna diferencia estadísticamente significativa entre los diámetros medios calculados para bebés y adultos. (Folia Morfol 2015; 74, 3: 352-358)

Palabras clave: Meato acústico interno, hueso petroso, tomografía micro-computarizada

INTRODUCCIÓN

El meato acústico interno (IAM) es un canal que se termina con un fondo ubicado dentro de la pirámide del hueso temporal. Todo el canal tiene una longitud de aproximadamente 1 cm y se extiende lateralmente dentro del hueso. El extremo lateral del IAM está formado por la delgada placa cribiforme de hueso. Esta placa separa la cóclea y el vestíbulo del IAM, y se define como un fondo del meato acústico interno (FIAM). El FIAM constituye también la pared medial del laberinto. La altura y el ancho del FIAM varían de 2,5 a 4,0 mm y de 2,0 a 3,0 mm, respectivamente .

El FIAM transmite de la cavidad craneal al oído las siguientes estructuras: nervio facial, nervio intermedio, arteria laberíntica y nervio vestibulococlear que se divide cerca del extremo lateral del IAM en dos partes: un nervio coclear y un nervio vestibular. Dentro del FIAM discurre una cresta transversal horizontal que separa el fondo en dos partes: superior e inferior, como se presenta en la Figura 1.

Figura 1. Disposición esquemática de las áreas particulares dentro del fondo del meato acústico interno; FNA — área del nervio facial; SVA — área vestibular superior; CA — área coclear; IVA — área vestibular inferior; SF — foramen singular; TC — cresta transversal.

La parte superior del FIAM contiene: zona del nervio facial (situada anteriormente) y zona vestibular superior (situada posteriormente), mientras que la parte inferior contiene: zona coclear (situada anteriormente), zona vestibular inferior (situada posteriormente) y foramen singular (situado posteroinferior). A través del área del nervio facial corre el nervio facial y el nervio intermedio. El área del nervio facial está separada del área vestibular superior por una cresta ósea vertical denominada barra de pico que forma la cresta vertical. Sin embargo, esta estructura no siempre se menciona en los artículos que describen la morfología del FIAM, y por lo tanto no se incluyó en el dibujo esquemático presentado en la Figura 1.

El área vestibular superior es un lugar de transición del nervio utriculoampular que se origina en la unión del nervio utricular, el nervio ampular anterior y lateral.

El área coclear, situada anteriormente en la parte inferior del FIAM, es un lugar de paso de las fibras nerviosas cocleares que atraviesan el fondo del IAM desde el modiolo de la cóclea. El nervio coclear pasa a través de la IAM junto con el nervio facial y el nervio vestibular. El nervio vestibular se origina en los nervios vestibulares superior e inferior (pasando a través de los campos correspondientes dentro de FIAM). A su vez, el área vestibular inferior es un lugar para pasar el nervio sacular.

El área más pequeña dentro del FIAM está ocupada por el foramen singular que se encuentra ubicado postero-inferiormente hacia el área vestibular inferior, y transmite el nervio ampular posterior. A pesar de su pequeño tamaño, este foramen se utiliza como punto de referencia en ciertos procedimientos quirúrgicos .

Hasta ahora, en los estudios anatómicos y clínicos se investigaba el MIA, pero los detalles de la morfología del fondo no eran el ámbito de interés principal. Por lo tanto, esta área no se ha presentado de manera espacial con la ayuda de la micro tomografía computarizada (micro-TC) u otra modalidad de imagen, por lo que realizamos un estudio dirigido a crear reconstrucciones informáticas detalladas del FIAM.

MATERIALES Y MÉTODOS

El estudio morfológico de la anatomía del FIAM se realizó en 10 huesos temporales secos: 5 muestras derivadas de individuos adultos de sexo femenino, 2 muestras de sexo masculino y 3 muestras derivadas de cráneos infantiles de sexo desconocido. Todos los huesos examinados estaban bien conservados, presentaban anatomía normal y no estaban deformes.

La parte petrosa del hueso temporal se diseccionó y se escaneó con el escáner micro-TC (Skyscan 1172, N. V., Aartselaar, Bélgica). El escáner estaba equipado con el detector de rayos X: 11 megapíxeles (4024 × 2680 en total; 4000 × 2400 efectivos), cámara digital de rayos X de 12 bits con campo de visión de 24 × 36 mm. La tensión de la fuente de rayos X se fijó en 80 kV y la corriente en 100 µA. Las imágenes de proyección se adquirieron en un rango angular de 180° con un paso angular de 0,5°. En las imágenes resultantes, el tamaño de píxel era de 27 µm. Las proyecciones se capturaron a lo largo del eje largo del hueso pétreo y se reconstruyeron utilizando un software NRECON ver. 1.6.5 SkyScan basado en el algoritmo Feldkamp.

El número promedio de exploraciones utilizadas para recrear la reconstrucción volumétrica varió de 970 a 2093, dependiendo del tamaño de la parte petrosa del hueso temporal. A partir de la serie de micro-tomografías computarizadas se realizó la visualización de la anatomía de la superficie de FIAM. Para este propósito, utilizamos la técnica de renderizado por volumen para presentar una proyección en 2 dimensiones (2D) de un conjunto de datos 3D muestreados discretamente producidos por el escáner micro-TC y visualizados en la aplicación CTvox. La aplicación CTvox muestra un conjunto de cortes reconstruidos como un objeto 3D realista con navegación intuitiva y manipulación de ambos: objeto y cámara y utiliza una herramienta de recorte para producir vistas recortadas. La aplicación CTvox está dedicada a la visualización 3D realista de objetos escaneados por los escáneres SkyScan y entregada por Bruker Corporation (http://www.skyscan.be/products/downloads.htm).

Para obtener imágenes claras y detalladas del FIAM ajustamos la función de transferencia experimental que mapeó los valores de opacidad y grises atribuidos a los vóxeles en la reconstrucción final. Modificando la opacidad podríamos controlar la visibilidad de los vóxeles correspondientes y establecer cuánto oscurecen los vóxeles más distantes.

La morfología del FIAM se evaluó en las reconstrucciones volumétricas del hueso pétreo utilizando planos de recorte cuya posición se modificó de forma interactiva. Así, se obtuvo una conveniente sección virtual a través del hueso pétreo presentando áreas posteriores del FIAM.

Para estimar el tamaño de cada cuadrante del FIAM se midieron sus diámetros mínimo y máximo. Para este propósito, se crearon modelos 3D renderizados en superficie del FIAM de cada hueso pétreo a partir de un conjunto de datos de micro-tomografías computarizadas procesadas en el software CTAnalyser. Estos modelos hicieron visibles aspectos reales de la estructura 3D de un objeto y se sometieron como formato de archivo OBJ en Autodesk Meshmixer, un software de modelado 3D gratuito equipado con herramientas para mediciones geométricas (disponible en http://meshmixer.com). Además, se estimaron los valores medios de los diámetros para el área del nervio facial( AAF), el área vestibular superior (SVA), el área coclear (CA), el área vestibular inferior (IVA) y el foramen singular (SF) (Tabla 1). Los diámetros se midieron con precisión ± 100 µm (Fig. 2).

Cuadro 1. Mean values (in millimetres) of the diameters measured on surface-rendered 3-dimensional models of the fundus of internal acoustic meatus

SVA — superior vestibular area; FNA — facial nerve area; CA — cochlear area; IVA — inferior vestibular area; SF — singular foramen

Figura 2. Un ejemplo de mediciones realizadas para cada área del fondo del meato acústico interno; SVA-área vestibular superior; IVA — área vestibular inferior; FNA — área del nervio facial; CA — área coclear. En esta proyección el área del foramen singular no es visible.

Debido al número limitado de huesos temporales estudiados, no se realizó un análisis detallado dirigido a encontrar similitudes o diferencias en la apariencia morfológica del FIAM entre especímenes infantiles, masculinos y femeninos. Por lo tanto, comparamos solo FIAM de bebés (3 muestras) frente a muestras adultas de hombres y mujeres unidas en un grupo (7 muestras).

Se calculó la prueba de Mann-Whitney para verificar la hipótesis nula que establece que los diámetros de las áreas del FIAM son iguales.

RESULTADOS

El fondo del IAM se identificó como extremo lateral del IAM comunicando la fosa craneal posterior con el laberinto. La abertura acústica interna que es la entrada a la IAM se reconoció fácilmente en la superficie posterior de la pirámide del hueso temporal y se reconstruyó a partir de micro-tomografías computarizadas en todas las muestras examinadas. Estas relaciones topográficas se visualizaron mediante la representación del volumen y la morfología general del hueso pétreo con entrada visible al IAM se presentó en la Figura 3.

Figura 3. La superficie anteromedial de la pirámide del hueso temporal derecho se presenta en una imagen de representación de volumen. La entrada al meato acústico interno está apuntada por una flecha; en la profundidad, el fondo del meato acústico interno es visible.

El fondo del IAM se observó como un área discoide dividida por la intersección de dos crestas óseas, la cresta transversal y la cresta vertical. Estas estructuras delineaban cuadrantes de tamaño desigual denominados como FNA (cuadrante anterosuperior), CA (cuadrante anteroferior), SVA (cuadrante posterosuperior) e IVA (cuadrante posteroinferior). Todas estas áreas fueron fotografiadas en reconstrucciones volumétricas vistas en diferentes ángulos. Su orientación mutua impide presentar toda la morfología en una proyección singular. La disposición helicoidal del tractus spiralis foraminosus obliga a observar el área coclear en un ángulo diferente a las áreas ubicadas en la parte posterior del FIAM. A su vez, la posición variable del foramen singular puede ser aparentemente causada por la alteración del ángulo de visión cuando se observa simultáneamente con el FIAM.

La anatomía normal de FIAM se demostró como imagen de renderizado de volumen y se presentó en la Figura 4.

Figura 4. Imagen de representación del volumen del fondo del meato acústico interno ubicado en el hueso temporal derecho de un individuo adulto de sexo femenino; FNA-área del nervio facial; SVA — área vestibular superior; CA — área coclear; IVA — área vestibular inferior; SF — foramen singular. La cresta transversal está marcada por el asterisco.

Todos los campos descritos anteriormente dentro de FIAM se observaron en las muestras examinadas y su posición fue consistente con el patrón generalmente aceptado (ver diagrama en la Fig. 1). Sin embargo, en las muestras estudiadas observamos las siguientes derogaciones en la anatomía de campos individuales dentro del FIAM:

• — SVA y IVA no eran una sola abertura, sino que en la mayoría de los casos consistían en pocas aberturas pequeñas (Fig. 4);
• — Ubicación diferente del foramen singular y aspecto morfológico distinto — margen bien definido del foramen o redondeado y ensanchado formando un hueco (Fig. 5A, B).

Figura 5. Ejemplos de microarquitectura distinta del fondo del meato acústico interno en adultos; A. Hueso temporal femenino derecho; B. Hueso temporal masculino izquierdo. Las diferencias más importantes se refieren a la forma del tractus spiralis foraminosus (marcado por el asterisco) y la posición del foramen singular (apuntado por la flecha).

En las imágenes de renderizado de volumen obtenidas a partir de micro-TC, observamos ambos septos del FIAM: vertical (barra de pico) y horizontal (cresta transversal). La barra del pico apareció como una cresta ósea de tamaño variable (Fig. 6A, B). Esta estructura, aunque no siempre descrita en publicaciones científicas, se encontró en todas las muestras examinadas.

Figura 6. La anatomía del fondo del meato acústico interno de un niño de 2 años (A) y de un niño de 6 años (B) caracteriza el foramen vascular de la cresta transversal (indicado por la flecha). La cresta vertical (barra de Bill) está marcada con un asterisco.

A su vez, la cresta transversal no revelaba un curso en línea recta (como se presenta generalmente en dibujos esquemáticos), sino que tenía un curso parabólico. Esto fue observable tanto en huesos temporales adultos como infantiles.

Nuestra atención fue atraída por las crestas transversales que derivaban solo de los cráneos infantiles. En todos esos casos notamos un pequeño foramen ubicado posteriormente dentro de la cresta transversal. En este lugar el foramen era circular o elíptico (Fig. 6A, B). En los huesos temporales adultos no se encontró tal foramen dentro de la cresta transversal.

Descubrimos que el foramen diminuto ubicado en la cresta transversal es la entrada al canal óseo que corre hacia la pared del vestíbulo. El diámetro del canal disminuye gradualmente hacia el vestíbulo. En un caso, este canal se dividió en dos canalículos separados que van al canal vestibular superior, en lugar de una conexión directa con el vestíbulo. También vimos un caso en el que el canal fue destruido, y su final era de forma cónica. La variedad morfológica observada de los canalículos de la cresta transversal se demuestra en las Figuras 6 y 7.

la Figura 7. Representación tridimensional del fondo del meato acústico interno y canales neurovasculares relacionados; A. El canalículo de la cresta transversa (TC) (indicado con flechas) conectaba el vestíbulo y el meato acústico interno; El canalículo B. (indicado con flechas) se extendía desde el foramen ubicado dentro del TC hasta el canal vestibular superior (VCS); ventana ovalada de OW; canal facial de FC; canal singular de SC; área coclear de CA.

La prueba de Mann-Whitney no confirmó que las diferencias entre los valores medios de los diámetros de las áreas seleccionadas del FIAM en muestras de bebés y adultos sean estadísticamente significativas. Por lo tanto, suponemos que las discrepancias observadas entre los parámetros calculados están más relacionadas con la variación biológica que con el efecto de la influencia de la edad en el material estudiado. Debido al número limitado y desigual de muestras, estos resultados no pueden extenderse a la población general y deben verificarse en series clínicas grandes.

DISCUSIÓN

En la literatura contemporánea hay una falta de imágenes que presenten la morfología FIAM en alta resolución. Hasta ahora, la mayoría de los estudios mostraban la morfología del FIAM utilizando un microscopio quirúrgico o esta región del hueso temporal se visualizaba mediante escáneres clínicos de TC. Por lo tanto, los resultados anteriores se limitaron más bien al análisis de la apariencia de todo el IAM y no exactamente de su fondo. Por ejemplo, Marques et al. ha examinado la forma de la IAM y ha establecido que podría tener forma de embudo (la más común en niños y adultos), cilíndrica o en forma de brote, que es la menos representada.

El otro aspecto de los estudios anatómicos de esta región del hueso temporal se relaciona con los canales neuronales óseos (para el CA, el FNA, el SVA y el IVA) que surgen del FIAM. En 1999 Fatterpekar et al. se presentó la topografía y morfología de estos canales en tomografías axiales y coronales de 1 mm de espesor y se realizaron mediciones. Desde entonces, no hubo estudios centrados en el análisis morfológico de los campos individuales dentro del FIAM. Solo el área coclear y el canal del nervio coclear fueron objeto de un análisis morfométrico intensivo, ya que es bien visible en las tomografías computarizadas y se puede medir fácilmente. Además, el canal del nervio coclear tiene una enorme importancia clínica, ya que los cambios en su diámetro pueden ser la razón de la deficiencia del nervio coclear, que se cree que es una de las causas de la pérdida auditiva neurosensorial .

La TC clínica proporciona imágenes donde se pueden visualizar pequeños canales del hueso temporal. Sin embargo, su apariencia no siempre es clara y, a veces, puede confundirse con fracturas. Por lo tanto, la evaluación de su morfología basada en tomografías computarizadas parece ser problemática y sesgada con error, si se realizan mediciones en tales imágenes. Hasta donde sabemos, el único artículo que presenta mediciones de los campos individuales dentro del FIAM se publicó en 1999 . Tal vez fue dictada por limitaciones en la presentación de detalles óseos, cuyas dimensiones varían en escala milimétrica o incluso menos. Además, debido a su forma intrincada y diversas orientaciones espaciales, se deben utilizar técnicas de imágenes en 3D para su visualización. Estos obstáculos se pueden superar mediante el uso de micro-TC, que puede proporcionar tomografías computarizadas de resolución extremadamente alta, lo que proporciona una imagen precisa de los detalles anatómicos.

En el estudio actual, la aplicación de micro-TC permitió la visualización del foramen ubicado dentro del margen de la cresta transversal y trazó el canal que emergía de él. Debido a su pequeño diámetro (< 0,50 mm), este foramen no se puede notar en las tomografías computarizadas clínicas o podría ser apenas visible. Hasta ahora, no hemos encontrado ninguna información sobre la presencia e importancia del foramen de la cresta transversal y los canales óseos relacionados. Suponemos que dichos orificios y canales transmiten vasos sanguíneos vascularizando la pared del vestíbulo o el canal vestibular superior. Podría ser una rama de la arteria laberíntica que corre entre los nervios facial y coclear, emergiendo en el fondo del IAM, y se divide en tres ramas terminales. Una de estas ramas, la arteria vestibular anterior, podía penetrar el FIAM dentro del foramen de la cresta transversal, terminando posteriormente en el vestíbulo por división en arteriolas más pequeñas .

Otro posible contenido del foramen de la cresta transversal podría estar relacionado con anastomosis entre los nervios facial, vestibular y coclear que pueden ocurrir antes de entrar o después de salir del FIAM. La existencia de conexiones vestibulococleares y vestibulofaciales dentro del IAM ha sido descrita en la literatura.

Las investigaciones actuales y futuras deben estar dirigidas no solo a presentar la morfología del FIAM en alta resolución, sino también a realizar mediciones precisas utilizando métodos informáticos basados en técnicas de imagen y modelado de software. El conocimiento de la anatomía y topografía detalladas de los cuadrantes singulares de los canales FIAM y óseos que emergen de ellos es necesario durante la evaluación del trauma óseo temporal y las anomalías congénitas que afectan a los nervios individuales, así como durante los procedimientos quirúrgicos neurootológicos . Por ejemplo, el foramen singular se utiliza como punto de referencia para ciertos procedimientos quirúrgicos en el meato acústico interno y el laberinto, como la cirugía del neuroma acústico retrosigmoide y la neurectomía coclearovestibular . A veces, la extirpación del tumor en el fondo del ojo debe hacerse a ciegas porque el campo de visión de todo el fondo del ojo está restringido, por lo que el vestibulococlear, el nervio facial y la arteria laberíntica pueden exponerse con un riesgo adicional de daño . Por lo tanto, es importante implementar y desarrollar nuevos algoritmos dedicados a la visualización precisa y espacial del FIAM y combinar reconstrucciones 3D generadas a partir de una pila de micro-tomografías computarizadas con imágenes radiológicas obtenidas de investigaciones clínicas. Los métodos avanzados de imágenes espaciales pueden ayudar a comprender la anatomía del oído interno y mejorar la planificación y la realización de operaciones quirúrgicas.

CONCLUSIONES

De nuestro estudio concluimos que la topografía de las áreas singulares dentro del FIAM presentadas en los dibujos esquemáticos está fuertemente simplificada. La tomografía clínica no es capaz de reflejar la relación mutua entre las estructuras óseas del FIAM. La micro-TC es una técnica adecuada para la obtención de imágenes topográficas de la superficie del FIAM y la evaluación de su arquitectura. Al proporcionar reconstrucciones 2D y 3D de alta calidad, se pueden capturar nuevas estructuras anatómicas dentro del FIAM. Por lo tanto, el conjunto de datos de micro tomografías computarizadas se puede utilizar para construir modelos 3D de superficie renderizados precisos del FIAM y realizar en ellos mediciones geométricas.

RECONOCIMIENTOS

La investigación se llevó a cabo con el equipo adquirido gracias al apoyo financiero del Fondo Europeo de Desarrollo Regional en el marco del Programa Operativo Polaco de Economía de la Innovación (contrato no. POIG.02.01.00-12-023/08).

Los autores agradecen a Bartosz Leszczyński, del Departamento de Física Médica del Instituto de Física M. Smoluchowski, de la Universidad Jagellónica, la realización de una tomografía microcomputada de huesos pétreos.

El estudio se realizó con la aprobación (KBET / 109 / B / 2012) del Comité de Bioética de la Universidad Jagellónica. Declaramos que no tenemos intereses en conflicto.

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